归纳与整理多媒体教案及点评

铁

——铝热反应产物的检测

一、教学目标

1、了解铁的广泛用途以及对社会的作用

2、掌握铁轨焊接的原理——铝热反应

3、掌握铝热反应产物的检测方法，进一步巩固实验探究的方法

二、情感态度与价值观

通过实验探究掌握探究的步骤和方法，明白实验要经过多次操作和验证，才能得到合理的结果，了解物质相似性质直接的干扰，掌握正确的科学观，明白实验是掌握化学的基本方法。

三、教学过程

主要分成三部分：

1、铁的应用——铁轨

从视频中了解到日常出行方式从火车到高铁，大大方便了我们的生活，以前火车轨道的声音离我们而去，那是什么原因呢？就是将一节节铁轨焊接到一起，减少了缝隙。追问：如何焊接呢？

2、追根溯源——铝热反应

想到一个化学实验——铝热反应，将生成的熔融的铁水流入缝隙中。明确得到了铁的产物。产生疑问：那么得到的产物都是铁吗？如何证明？

3、重点掌握——铁的检测

1)

观察现象：得到的物质是纯铁吗？为什么？

颜色

2)

提出猜想：有哪些物质？

依据方程式的角度，让学生写出方程式并回答

3)

分析本质：如何检验？

检验时注重各物质的特性。请学生回答各物质能发生的反应，并选择特性进行验证。

4)

验证假设

请以铝热反应的产物为样品，分四组检验其组成

根据桌上的实验仪器与试剂：试管、玻璃棒、药匙；

0.01mol/LKSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、10%CuSO4、0.01mol/LKMnO4

设计实验方案，叙述实验操作、现象和结论。

巩固所学的检验关键步骤：取样、加试剂、看现象、做判断

实验操作

现象和结论

1、铝的检验

2、铁的检验

3、氧化铁的检验

4、氧化铝的检验

思考1：取少量固体于试管中，加入足量NaOH溶液，产生气泡一定能证明是铝吗？

思考2：取少量固体于试管中，加入足量3mol/LHCl溶液，产生气泡，或是加入10%CuSO4，出现红色固体，一定能证明有铁的存在吗？

思考3：铁中存在铝，如何排除铝的干扰，检验铁的存在？

思考：Fe2O3转化为Fe3+的检测

取少量的固体于试管中，加入足量的3mol/LHCl，充分搅拌，然后滴加少量0.01mol/LKSCN，固体部分溶解，有红色生成，说明什么？过一会红色消失为什么？

思考1：如何检测Al2O3的存在？

思考2：加盐酸，或加氢氧化钠溶解，是否证明Al2O3的存在？

思考3：从现象无法测得Al2O3的存在，有没有其他的方法？

【关键】将定性转化为定量

5)

得出结论

固体中确实存在Fe、Fe2O3、Al、Al2O3

四、相关练习

1、某同学欲利用教材中的实验装置探究“铝热反应”中熔融物的成份。请写出“铝热反应”的化学方程式：

，该同学经查阅《化学手册》知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：

Al Al2O3 Fe Fe2O3 物质

熔点/℃

沸点/℃

660 2467 2054 2980 1535 2750 1462 ……

（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。其理由是：

（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，该实验所用试剂是

，反应的离子方程式为

。

（3）该同学为确定熔融物中是否还会有残留的Fe2O3，将熔融物用酸完全溶解后加入KSCN试剂。请你分析该设计是否正确（填“正确”或“不正确”）

，理由是（用离子方程式表示）

（4）若要测定该熔融物中铝元素的含量，请设计实验，写出所用试剂的名称和实验步骤（不用写化学方程式，用文字简述）。

①

②

③

④

⑤

⑥

解析：根据铝热反应2Al+Fe2O3

A12O3+2Fe铝热反应得到熔融态的铁，根据表中熔沸点数据，此温度下铝也为熔融态，二者融合在一起形成铁铝合金；要验证熔融物中含

有铝可以利用铝的两性来解决，

2Al+2OH—+2H2O=2A1O2—+3H2 ；由上判断出熔融物中除了有残留的Fe2O3，还有铝单质和铁单质，在加酸过程中会出现以下反应

Fe2O3+6H+=2Fe3++ 3H2O ，2Fe3++Fe=3 Fe2+，6 Fe3++2Al=2A13++6 Fe2+，所以有无Fe3+不能证明有无Fe2O3；要测定该熔融物中铝元素的含量，可采用以下方法

① 称量实验所得熔融物质量为m1

② 将熔融物加入足量盐酸溶解，（过滤）

③（向滤液中）再加入足量氢氧化钠溶液后过滤，（并洗涤沉淀，将滤液和洗涤液合并）

④ 向溶液（滤液）中通入足量二氧化碳，（过滤并洗涤沉淀）

⑤ 称量蚶埚质量为m2，取沉淀置于坩埚中灼烧至恒重，冷却称量其质量为m3

⑥ 计算积w（A1）=9（m3－m2）/17 m1×100％

2、某小组进行铝热反应实验，装置如图所示。

（1）铝热反应原理____（写化学方程式）；试剂A为____（写化学式）．实验现象____、有黑色固体生成。

（2）对黑色固体物质的组成，小组进行了如下探究

假设I该黑色物质为铁

假设Ⅱ该黑色物质为铁与四氧化三铁的混合物

【设计方案并实验】

实

验

步

骤

①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸

②滴入几滴0.01mol/LKSCN溶液

现

象

固体全部溶解，有气泡产假设I成立，假设生

Ⅱ不成立

溶液不变色

结

论

【交流评价】

你认为上述结论是否合理，__理由是__________________。

（3）取上述实验所得溶液，滴人适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为________________________________________；

利用反应体系中存在的平衡，小组再将溶液均分置于两支试管中并分别编号l、2．进行如下探究：

实验编号

实验步骤

①滴加饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡

1 ②滴加几滴NaOH溶液

①滴加4滴1mol/LKSCN溶液

2 ②滴加几滴NaOH溶液

该实验中，小组

主要探究的问题是________________________________________；

应重点观察的现象是________________________________________ 预计得出的结论是__________________________________________。